一种压缩待测气体增强气体传感的方法

针对普通气体传感器在低体积分数的气体检测中灵敏度低的问题,提出将待测气体进行压缩以增强气体传感器响应的方法,根据检测压缩后的气体响应的特征,间接得到普通状态下该气体的体积分数。设计了一种小型的样机系统来进行气体压缩和气体传感器检测,描述了系统各个模块的设计,给出了该系统的软件设计和控制流程。以H2S气体为检测对象进行了实验,分析结果表明:该方法提高了现有传感器检测低体积分数气体的能力,尤其是提高了对毒害气体的及时发现和预警防范能力。样机的试制也为该压缩传感系统的进一步小型化和提升检测性能提供了条件,具有较高的应用价值。     

有害气体检测的光纤传感技术发展

光纤气体传感器具有易于小型化、可遥测、灵敏度高、响应快等诸多优点.根据传感原理,概述了有害气体检测的光纤传感器,包括折射率变化型光纤气体传感器、倏逝波光纤气体传感器、表面等离子共振光纤气体传感器、光声光纤气体传感器、多孔光纤气体传感器,以及吸收型光纤气体传感器、荧光型光纤气体传感器、染料指示剂型光纤气体传感器.简要介绍了光纤气体传感器的发展.     

CO2气体传感技术在铝电解生产中的应用研究

本文探讨了把ＣＯ２气体传感技术与测定铝是解槽电流效率联系起来形成节能增产的新技术方案。介绍了ＣＯ２敏感元件的制备、ＣＯ２浓度检测仪的工作原理、硬件、软件及结构特点。     

一种检测NO气体的光纤传感系统

建立了一套对 ＮＯ气体检测的光纤传感器系统,得到了ＮＯ气体对光的吸收谱和光波长为 ４００ｎｍ时不同气体体积分数的吸收特性,实验结果表明在一定条件下ＮＯ气体体积分数与系统的输出信号成线性关系。该系统的响应迅速,恢复时间短。     

超薄金属修饰石墨烯基气体传感器性能研究

为了改善本征石墨烯基电阻型气体传感器的室温气体响应性能,采用电子束蒸镀方法在原器件沟道区域分别沉积六种超薄金属,包括1 nm的Au、Ag、Pt、Pd、Ti和Al,并检测这些器件对NO_2和NH_3气体的响应特性。发现修饰有1 nm Pt的器件对通入3 min 3×10^-6 NO_2气体有最高的响应灵敏度,达-56.6%,比原石墨烯器件提高了约9.3倍,但该器件响应饱和较早。而修饰有1 nm Ti的器件对NO_2气体的响应在灵敏度、恢复性等方面都有较好改善,且对NO_2气体浓度有最佳的线性响应,表现出较大的动态探测范围。然而除1 nm Ti以外,修饰有其他五种金属的石墨烯对400×10^-6 NH_3的响应均没有明显改善。文章对不同金属材料修饰导致器件气体敏感性能差异的原因进行了分析与讨论。     

一种压差式车用气体流量传感系统的设计

介绍了一种车用压差式气体流量传感系统的结构设计和测量电路,指出了传感器的使用范围。通过实验测出了其特性曲线,并对影响测量误差的因素进行了分析,可满足车用发动机曲轴箱窜气量参数的检测,为发动机不解体故障诊断提供了一种新的测试方法。     

基于光纤供能的气体传感系统设计

设计并搭建了一套基于光纤供能技术的气体传感系统,可以实现300m外的环境CO气体浓度的采集及显示。本系统采用808nm激光器产生的激光通过105μm芯径的多模光纤传输到GaAs 光伏电池,光伏电池将其转化为电能,并通过电源管理模块为气体传感器模块和光发送模块供电。气体传感器模块采用STM32芯片控制传感器ZE07-CO,以采集CO气体浓度数据,光发送模块将数据通过光纤传回基站。最后在基站完成数据的显示和分析。为确保系统正常工作,激光器输出的最低光功率为 1113.4mW,而经过300m光纤后到达光伏电池的光功率为758mW,此时光伏电池输出的最大电功率约为235mW,即光伏电池的最大光电转换效率为31%,经过电源管理模块后实际输出电功率为195mW,即电源管理模块的效率为83%,系统总效率为25.7%,数据传输率为 28.8kbyte/s。     

基于石英增强光声光谱技术的开放光路气体传感系统研究

针对传统石英增强光声光谱系统存在体积大、实时性差,无法实现在狭小空间中探测等缺点,提出一种基于光纤引导方式的开放光路石英增强光声光谱传感系统。系统用光纤将激光引导至石英音叉两叉指中央,以实现对狭小空间中痕量气体的探测。搭建了实验系统,开展了对常温常压下空气中水蒸气含量的探测来验证该系统的探测灵敏度及可靠性。得到其归一化噪声系数为7.15e-7cm^(-1)?W/Hz^(1/2)。实验结果表明,该系统的探测灵敏度是传统石英增强光声光谱系统的5倍。该系统体积小、实时性强,无需样本取样,适用于开放环境中对痕量气体的检测。     

石墨烯/铜异质结室温气体传感器性能研究

为了改善石墨烯室温气体传感器响应低、恢复性差等缺点,本文设计了一种石墨烯基气体传感器,其具有石墨烯叉指电极以及中央铜薄层沉积区结构.通过XPS分析发现,由于存在不同程度的自然氧化,铜薄层存在Cu0、Cu+、Cuδ+及Cu2+四种价态成分;且随着沉积厚度的变化,四种价态成分所占比例也发生变化.实验发现铜薄层沉积厚度为8n...     

石墨烯基SnO_x-Sn气体传感器灵敏度影响因素研究

为提高本征石墨烯的气敏特性,将锡和氧化锡薄膜蒸镀在气相沉积法制备的石墨烯表面,制成石墨烯基SnO_x-Sn气体传感器,通过原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FESEM)对其表面结构进行表征。并测试了其在室温下对低体积分数甲醛和二氧化氮(NO_2)气体的响应特性。研究并分析了膜蒸发速率、基底加热时间、氧气流量对传感器响应灵敏度的影响。     

纳米TiO_2气敏特性研究进展

介绍了当前国外对纳米二氧化钛在气体敏感特性方面的研究应用进展情况;纳米二氧化钛制备工艺、条件及掺杂物对二氧化钛结构有影响进而改变对气体的敏感特性。     

煤粒瓦斯解吸时变规律实验研究

针对目前瓦斯解吸研究采样范围小、解吸模型计算结果与实测数据之间存在误差等问题,采集多个煤矿的煤样进行解吸实验,扩大煤样采集范围;基于搭建的煤粒瓦斯解吸实验平台,采用控制变量法,分析煤粒在不同吸附平衡压力、不同温度、不同粒度下的瓦斯解吸时变规律。得出以下结论:吸附平衡压力越大,瓦斯解吸量越大;粒度越大,解吸量和解吸速度越小,到达阈值粒度后,粒度对解吸量和解吸速度的影响较小;温度越高,解吸量越大;随着时间的增加,瓦斯解吸量逐渐增加,瓦斯解吸速度逐渐减小。对不同地质条件下的煤样进行解吸实验研究,提高了瓦斯解吸模型的适用性,进一步验证了温度、粒度等主控因素对瓦斯解吸规律的影响。     

聚乙二醇掺杂聚苯胺复合材料气敏性能的研究

以聚乙二醇(PEG)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,用一步乳液聚合法合成PAN/PEG复合物.通过控制变量法,考察了不同制备因素对PAN/PEG乳液稳定性和复合材料气敏性能的影响,优化得到合成过程中最佳实验参数:n(DBSA)/n(An)=1.0,n(APS)/n(An)=1.0,n(PEG)/n(An)=2,聚...     

煤中水含量对瓦斯吸附与解吸特性影响规律研究

为了验证煤中水含量对瓦斯的吸附与解吸特性的影响,分别对煤样在不同平衡压力条件、不同水含量状态下的瓦斯吸附与解吸进行了实验。实验结果表明,煤对瓦斯的吸附能力随着煤中水含量的增加而减小,实际应用中可近似用水含量对煤吸附瓦斯影响系数进行修正;煤中水含量越大,瓦斯的解吸就越慢,残存瓦斯量越大,水充填在煤样空隙中后对瓦斯的吸附和解吸均有一定抑制作用。     

介孔SnO2气敏性能研究

为了改善传感器的气敏性能,采用溶胶-凝胶法合成了介孔SnO2,并研究了其气敏性能.研究表明:与纳米SnO2相比,介孔SnO2气体传感器具有较高的酒精、二甲苯响应,在100～150℃对甲醛的响应也大大提升.在100～ 150℃,干扰气体为甲苯和二甲苯时,介孔SnO2表现远远优越于纳米SnO2的酒精选择性.在100,150,350℃,干扰气体为甲苯时,介孔SnO2也具有优越的甲醛选择性.介孔SnO2的响应时间较短,但恢复时间较长.     

Pd掺杂对SnO_2气敏性能的影响

在气体传感器中金属Pd被广泛用作的催化剂,利用直流溅射和浆料涂覆的方法制备出SnO2气敏元件,在氧气氛中通过直流溅射对SnO2元件进行Pd掺杂,并对用不同制备方法所得元件的电导、灵敏度等进行比较。结果表明:Pd掺杂降低了元件的电导,并使得电导峰出现的位置从460℃转移到260℃和180℃,这和样品的制备方法有关。Pd掺杂有利于提高SnO2元件的灵敏度,特别在低温区(100~250℃)对不同气体的灵敏度有几十倍提高。     

掺杂对ZnO气敏性能的影响研究

ZnO是最早发现的金属氧化物气敏材料,对其掺杂一直是研究的一个热点.采用机械球磨法制备了22种不同掺杂的纳米ZnO气敏材料,通过乙醇、丙酮、苯的测试,系统对比了掺杂元素的化学性质,如离子半径、化合价、元素周期等对ZnO气敏性能的影响.掺杂元素的离子半径为0.072～0.088 nm时,传感器对被测气体的响应比掺杂其他离子半径的高.不同周期掺杂元素对ZnO纳米气体传感器的选择性有一定的影响.     

基于分子筛薄膜探测神经类毒气的传感器研究

采用ZSM-5分子筛材料对神经类毒剂沙林的相似物甲基磷酸二甲脂(DMMP)气体进行了测试。分子筛材料因为具有选择性吸附分子的能力常被用来作为气体敏感材料,但因为其神经类气体极性较强,被吸附后难于解吸附,因此,分子筛材料很少用于检测神经类气体。利用合成的ZSM-5纳米分子筛作为吸附神经类气体DMMP的敏感材料,将其涂布在2个石英晶体微天平(QCM)上进行差频测试,以减小外界的干扰,并提出了用交变电场进行极性分子解吸附的新方法。DMMP气体的探测最小体积分数达到1×10-6,响应时间和解吸附时间分别小于20 s和90 s。     

CeO2掺杂对ZnO薄膜气敏特性的影响

ZnO薄膜进行CeO2掺杂,研究掺杂含量和热氧化对薄膜结构、表面、晶粒尺寸及气敏特性的影响.结果显示,用热蒸发制备的高纯Zn膜经500℃热氧化,获得c轴取向ZnO多晶薄膜.掺CeO2可抑制晶粒生长使颗粒细化平均粒径减小,同时改善了ZnO薄膜的体相化学计量比,Zn与O的比例从未掺杂时1∶1.28降到1∶1.191.XPS...